由分布板、

环形管、

中心射流管等 3路进入气化炉。

( 4) 气化系统

煤在 气化 炉 中 部 分 燃烧 产 生 的 高 温 ( 950

1 100   ) 下与气化剂 ( 氧气、蒸汽 ) 进行反应, 一次

性实现破粘、

脱挥发分、

气化、

灰团聚及分离、

焦油及

酚类的裂解等过程, 并生成煤气。

( 5) 除尘系统

高温煤气带出的飞灰, 大部分经一级旋风分离

器捕集, 返回气化炉进一步气化利用; 二级旋风分离
器捕集的少量飞灰排出系统; 去其他工段利用。

( 6) 废热回收系统及煤气净化系统

除尘后的热煤气依次进入废热锅炉、蒸汽过热

器和脱氧水预热器回收热量, 再经洗涤塔净化冷却,
送至下一工序。

( 7) 操作控制系统

系统采用 DCS集散型控制系统实现控制室集中

控制, 对整个气化生产过程主要工艺参数进行自动监
测和控制, 由 DCS系统完成实时监测指示、自动调
节、

顺序控制、

安全连锁、

报警、

趋势记录和报表生成。

3 灰熔聚流化床粉煤气化技术工程化和工业应用

情况

灰熔聚流化床粉煤气化技术是一项适合我国煤

种和国情的先进的煤气化技术。为了适应当前化工
企业大型化、

规模化的发展方向, 目前, 灰熔聚流化

床粉煤气化技术正在不断完善、

改进的基础上, 向加

压 大 型 化 发 展。 在 太 原 中 试 基 地 建 设 了 内 径

800 mm加压半工业示范装置, 考察了加压气化工艺

特性和关键设备的性能。通过试验研究获得的规律

表明, 在操作压力等级分别为 1. 0 M Pa 和 2. 5 MP a
时, 内径为 2 400 mm 的单台气化炉, 处理煤量可达

500 t / d和 1 000 t /d, 可配套应用于大型化工合成系

统和先进的煤基发电系统。

根据规模的不同, 压力等级不同和氧化气化剂

不同等条件, 可以配套应用于不同规模的合成氨原
料气、

合成甲醇原料气以及工业用燃料气等。目前

已有多家公司采用灰熔聚气化技术配套所需原料气

或燃料气, 已经和正在实施的工业化应用例子:

( 1) 陕西城化股份有限公司, 常压工业装置, 配

套合成氨 2 + 10

4

t/ a ( 按年操作 7 200 h 计, 合成氨

2. 8 t / h) , 进煤量 100 t /d, 粗煤气产量 9 000 m

3

/h。

( 2)石家庄金石化肥有限责任公司, 0. 6MP a( G )

工业示范装置, 1台气化炉, 配套合成氨 6 + 10

4

t / a, 进

煤量 324 t/d(高灰、高灰熔点煤 )。

( 3)山西晋城无烟煤矿业集团有限责 任公司,

0. 6 MP a( G )工业装置, 6台气化炉 ( 5开 1备 ), 配套

甲醇 30 + 10

4

t / a ( 10 + 10

4

t / a MTG ), 单炉 进煤量

324 t /d( 高灰、

高灰熔点、

高硫

,三高 −无烟煤 )。

( 4)云南文山铝业有限公司, 0. 4 MPa( G )工业装

置, 3台气化炉 ( 2开 1备 ), 配套 80 + 10

4

t / a氧化铝

燃料气, 单炉进煤量 18. 4 t/h(褐煤, 入炉煤含水质量
分数 12% ), 干煤气产量 32 500 m

3

/h [ ( CO + H

2

) 体

积分数 40. 28% , 煤气热值约 5. 85M J/m

3

], 在建。

( 5)山西七一能源有限责任公司, 0. 6 MP a( G )

工业 装 置, 6 台 气 化 炉 ( 5 开 1 备 ), 配 套 甲 醇

30 + 10

4

t/ a, 单炉进煤量 300 t / d, 在建。

4 晋煤集团 0. 6 M Pa( G )灰熔聚流化床粉煤气化

工业装置运行小结

该项目于 2006年根据晋煤集团应用 , 三高 −无

烟煤制化工品的需求, 设计了 6套 0. 6 M Pa灰熔聚
工业气化炉。项目于 2009年 4月 1日完成气化装
置的冷态调试, 2009年 4月 28日进入热态调试, 经
过对设备的全面消缺, 2009年 8月 16 日多台气化
炉并气, 进入净化和合成车间并生产出合格甲醇。

目前全厂从备煤、造气到甲醇合成、MTG 合成

油全流程 贯通, 生产 稳定。表明 灰熔 聚流 化床 粉
煤气化技术以无烟粉煤低 活性煤种为原料的连 续
气化技术取得了 突破性进展。晋 煤集团项目的 成
功实施不仅实现了加压灰 熔聚流化床粉煤气化 技
术的规模化和商业化应用, 而且 为我国大量 , 三高
煤

−的以气化技术为源头 的洁净、合理利用起 到了

示范作用。

4. 1 入炉煤分析数据

设计煤种的分析数据请见表 1。从表中可以看出,

晋城无烟煤属于典型的

,三高煤 −, 灰分质量分数超过

了 23% , 灰熔点大于 1 500   , 含硫质量分数为 1. 6%。

表 1 晋城无烟煤入炉煤分析数据

T able 1

A na lysis of Jincheng anthroc ite

工业分析

M

!
ad

A

ad

V

ad

焦渣

特性

元素分析质量分数 /%

C

ad

H

a d

O

ad

N

ad

S

ad

灰熔点 / 

DT

∀

ST

#

FT

∃

热值

Q

ne.t V. ad

/( M J∗ kg

- 1

)

5. 00

23. 17

6. 19

1

65. 86

2. 66

3. 60

0. 90

1. 61

1 460 > 1 500 > 1 500

25. 07

! ad 为空气干燥分析基; ∀ DT 为灰变形温度; # ST 为灰软化温度; ∃灰熔化温度。

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125

∗

李庆峰等

灰熔聚流化床粉煤气化技术 0. 6 M P a工业炉运行概况